CN101660901B - 一种非接触式线锯导轮槽型检测仪 - Google Patents
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Abstract
一种非接触式线锯导轮槽型检测仪，包括支撑被测量工件的座体、成像镜头和计算机处理元件，在座体的侧面对应被测量工件的上方设有CCD成像镜头，下方设有高亮度白光LED可调光源和X轴Y轴测量光栅尺，所述成像镜头通过支架安装在固定于座体上的线性导轨上，所述导轨的走向与被测工件的轴心平行。测量的时候，将成像镜头的中心方向与被测工件的表面相切，对被测工件的表面槽型进行投影成像，成像之后经过计算机程序的处理后进行放大，显示在软件操作界面上，经过这些处理之后可以将工件上的成像进行几十倍甚至上百倍的放大，而使用者可以根据成像分析软件标注被测工件的槽距、角度和槽型深度等多项数据，并且被测工件表面的瑕疵也会被放大显示在软件界面上，便于客户对产品的质量进行检测和跟踪。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于半导体和太阳能光伏行业的硅片切割设备的切割钢丝导线轮的槽型检测仪，也可用于其他机械加工领域的螺纹形状和尺寸的检测。
背景技术
半导体和太阳能光伏行业的硅片切割设备的切割钢丝导线轮的槽型检测，常用的测量设备都是采用传统机械结构的测量工具，如轮廓测量仪等，由于线锯导轮的本身槽型表面非常细小，一般槽与槽之间的距离不到0.4毫米，所以采用普通的测量设备测量难度大，测量结果准确性差，并且精度也低。特别是对于导轮表面有微小瑕疵的部分，传统的测量工具已经远远不能满足要求。所以基于上述问题，本人设计了一种新型的高精度非接触式线锯导轮槽型测量工具，采用CCD摄像头成像之后放大，然后由电脑系统进行测量和比较，不仅可以测量槽距，同时还可以测量槽型角度和深度，与传统的测量工具相比，本工具是一个技术上的飞跃，可以大大提高测量的精度和准确度，并且可以直观地观察导轮表面的微小瑕疵部分。在测量时，无需耗材，使用成本低。具有良好的市场前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种非接触式线锯导轮槽型检测的高精度测试仪器，解决传统测量工具测量精度不高，测量难度大的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种非接触式线锯导轮槽型检测的高精度测试仪器，包括支撑被测量工件的座体、CCD成像镜头、高亮度白光LED可调光源、X轴Y轴测量光栅尺和计算机处理元件，在座体的侧面对应被测量工件的上方设有CCD成像镜头，所述成像镜头通过支架安装在固定于座体上的导轨上，所述导轨的走向与被测工件的轴心平行，并且成像镜头和可调光源所成的直线与被测工件的侧边相切。
上方的CCD成像镜头和下方的高亮度白光LED可调光源安装在同一个活动平台上，在测量的时候，同时移动，所以CCD成像镜头和光源始终保持一条直线，成像清晰。
X轴Y轴设有测量高分辨率的光栅尺，和测量软件配合，进行精确测量，可根据测量精度的要求，选择0.1um、0.3um、0.5um和1um分辨率的光栅尺。
用于安装被测工件的活动平台，通过导轨安装在座体上，并通过伺服电机带动丝杠控制活动平台移动，台面承重大，不易变形，可满足不同长度和重量的线锯导轮的装夹。
CCD成像镜头安装在导轨上，通过伺服电机带动丝杠控制成像镜头上下移动调焦，其上下运动可通过装在计算机旁的控制按钮来操作，使用方便。
装有CCD成像镜头和高亮度白光LED可调光源的活动平台的左右移动，采用伺服电机控制，其左右运动可通过装在计算机旁的控制按钮来操作，其移动速度可可通过装在计算机旁的伺服控制电源的旋钮无级调速，使用方便。
所述支架安装在固定在座体上的导轨上，并通过伺服电机带动丝杠控制支架左右移动。
测量的时候，将成像镜头的中心方向与被测工件的表面相切，对被测工件的表面槽型进行投影成像，成像之后经过计算机程序的处理后进行放大，显示在软件操作界面上，绿过这些处理之后可以将工件上的成像进行几十倍甚至上百倍的放大，而使用者可以根据成像分析软件和光栅尺的数据标注被测工件的槽距、角度和槽型深度等多项数据，并且被测工件表面的瑕疵也会被放大显示在软件界面上，便于客户对产品的质量进行检测和跟踪。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例所述的非接触式线锯导轮槽型检测仪的侧视结构图
图2是座体的平面结构图
图中：
1、座体；2、成像镜头；3、导轨；4、支架；5、被测工件；6、光栅尺；7、可调光源；8、伺服电机；9、丝杠；10、活动平台。
具体实施方式
如图1-2所示，本发明所述的非接触式线锯导轮槽型检测的高精度测试仪器，包括支撑被测量工件的座体1、CCD成像镜头2、高亮度白光LED可调光源7、X轴Y轴测量光栅尺6和计算机处理元件，在座体1的侧面对应被测量工件5的上方设有CCD成像镜头2，所述成像镜头2通过支架4安装在固定于座体1上的导轨3上，所述导轨3的走向与被测工件5的轴心平行，并且成像镜头2和可调光源7所成的直线与被测工件5的侧边相切。
上方的CCD成像镜头2和下方的高亮度白光LED可调光源5安装在同一个活动平台上10，在测量的时候，同时移动，所以CCD成像镜头和光源始终保持一条直线，成像清晰。
X轴Y轴设有测量高分辨率的光栅尺6，和测量软件配合，进行精确测量，可根据测量精度的要求，选择0.1um、0.3um、0.5um和1um分辨率的光栅尺6。
用于安装被测工件5的活动平台10，通过导轨3安装在座体1上，并通过伺服电机8带动丝杠9控制活动平台10移动，台面承重大，不易变形，可满足不同长度和重量的线锯导轮的装夹。
CCD成像镜头2安装在导轨3上，通过伺服电机8带动丝杠9控制成像镜头2上下移动调焦，其上下运动可通过装在计算机旁的控制按钮来操作，使用方便。
装有CCD成像镜头2和高亮度白光LED可调光源7的活动平台10的左右移动，采用伺服电机8控制，其左右运动可通过装在计算机旁的控制按钮来操作，其移动速度可可通过装在计算机旁的伺服控制电源的旋钮无级调速，使用方便。
所述支架4安装在固定在座体1上的导轨3上，并通过伺服电机8带动丝杠9控制支架4左右移动。
测量的时候，将成像镜头2的中心方向与被测工件5的表面相切，对被测工件5的表面螺纹进行投影成像，成像之后经过计算机程序的处理后进行放大，显示在软件操作界面上，经过这些处理之后可以将工件上的成像进行几十倍甚至上百倍的放大，而使用者可以根据成像分析被测工件的螺距、螺纹角等多项数据，并且被测工件表面的瑕疵也会被放大显示在软件界面上，便于客户对产品的质量进行检测和跟踪。
本仪器的导轨4的设计可以使操作者移动支架3来进行多处测量，因为导轨的走向与被测工件5的固定方向相同，所以在移动支架3的同时可以保证成像镜头2距离被测工件5的切点的距离保持不变，所以不会影响成像的效果，保证移动过程中测量的精度不变。
Claims (6)
1.一种非接触式线锯导轮槽型检测仪器，包括支撑被测量工件的座体、CCD成像镜头、高亮度白光LED可调光源和计算机处理元件，其特征在于，在座体的侧面对应被测量工件的上方设有所述CCD成像镜头，所述CCD成像镜头通过支架安装在固定于座体上的导轨上，所述导轨的走向与被测工件的轴心平行，并且CCD成像镜头和可调光源所成的直线与被测工件的侧边相切。
2.根据权利要求1所述的非接触式线锯导轮槽型检测仪器，其特征在于，对应被测量工件上方的CCD成像镜头和其下方的高亮度白光LED可调光源安装在同一个活动平台上。
3.根据权利要求1所述的非接触式线锯导轮槽型检测仪器，其特征在于，用于安装被测工件的活动平台，通过导轨安装在座体上，并通过伺服电机带动丝杠控制活动平台移动。
4.根据权利要求1所述的非接触式线锯导轮槽型检测仪器，其特征在于，CCD成像镜头安装在导轨上，通过伺服电机带动丝杠控制成像镜头上下移动调焦。
5.根据权利要求2所述的非接触式线锯导轮槽型检测仪器，其特征在于，装有CCD成像镜头和高亮度白光LED可调光源的活动平台的左右移动，采用伺服电机控制。
6.根据权利要求1所述的非接触式线锯导轮槽型检测仪器，其特征在于，所述支架安装在固定在座体上的导轨上，并通过伺服电机带动丝杠控制支架左右移动。
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